如今,这套系统已经通过多次实验验证,达到设计的防护指标。它将安装在种花国重要的政治、军事和经济设施上,对导弹攻击实现有效防御。相比种花国目前的天罗系统来说,能量防护罩是一种全新的概念,提供了最后一道生存保障。它与高空拦截的天罗系统可谓双管齐下,大大提高了种花国的整体防御能力。
与此同时,赵学成还在加速新型超级计算机的研发步伐。这一次,他的目标是朝着量子计算机的方向突破。量子计算机利用量子缠结和量子叠加等效应,可以实现远超传统计算机的强大算力。其基本原理是,量子位可以同时代表0和1两个状态,而传统计算机中的比特则只能是0或1其中之一。
种花国的科学家们正在研究如何利用量子缠结的特征来代表和传递信息。他们设计了能够准确操控个别量子粒子的量子芯片,并研发了相应的量子编程语言。量子计算机能够同时对海量信息进行复杂的并行处理,这对破解密码算法具有革命性的意义。
要实现可大规模运作的量子计算机,其中的核心就是量子位的操控。量子位是量子信息的基本载体,相当于传统计算机中的比特。但是不同的是,量子位可以代表叠加态,也就是0和1两种状态的叠加。这种叠加状态蕴含了巨大的并行处理潜力。量子计算机就是利用量子叠加原理,来进行大规模的并行运算。
但是量子状态非常脆弱,一旦受到外界环境干扰就会坍缩成某一个确定态,失去叠加态的计算优势。这就是德科格猫悖论。所以量子计算机必须在超低温条件下工作,隔绝一切噪声干扰,同时要能够精确操控量子位的状态。
为此,种花国的科学家们设计了多种量子位的实现方案,其中最有前景的就是超导量子位。它使用超导环路中的约瑟夫森电流,编码量子信息。靠着超低温和超高真空,可以将量子噪声降到最小,实现对量子状态的精确控制。同时也设计了用微波脉冲进行量子门操作的系统,来实现对量子位状态的旋转等操控。
在这个基础上,研究人员开发了可编程的量子芯片,它包含了由超导量子位组成的量子寄存器,以及负责量子门操作的微波控制电路。这些量子芯片可以堆叠组合,扩充为具有更多量子位的处理器,就是量子计算机的“CPU”。
除了量子芯片,量子计算机还需要相应的程序来控制运行。为此,研究人员设计了量子编程语言及编译系统,可以将人类可理解的程序,编译成量子芯片可以执行的门序列指令。这种语言包含了专门的量子算法相关指令。
在语言和芯片的配合下,量子计算可以执行一些传统计算机无法完成的复杂运算。例如并行搜索、复杂集合优化等。更重要的是,量子计算机可用来破解目前绝大多数的公钥密码算法,具有极其重要的战略意义。
当然,要研制一个可靠的全功能量子计算机仍需巨大努力,需要突破量子纠缠时间、量子门操作精准度、量子误差校正等多项核心技术。量子计算机的商业化运用仍需要数年乃至更长的时间。但是种花国的科学家们对此充满信心,他们有望在不久的将来突破关键技术难关,让这一全新的计算平台投入实用。
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